EP3568510B1

EP3568510B1 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung eines mehrfarbigen garnes

Info

Publication number: EP3568510B1
Application number: EP18700410.6A
Authority: EP
Inventors: Lassad Nasri; Nuri Kosar
Original assignee: Truetzschler Group SE
Current assignee: Truetzschler Group SE
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2023-04-26
Anticipated expiration: 2038-01-11
Also published as: US20190360129A1; DE102017100487A1; US11479884B2; CN110177906B; WO2018130608A1; ES2945664T3; EP3568510A1; CN110177906A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung eines mehrfarbigen Garnes aus unterschiedlich farbigen Filamenten, die jeweils aus einer Vielzahl von Endlosfilamenten bestehen, wobei mindestens zwei Filamente in eine Streckvorrichtung geführt werden, dort von einem Paar Einlaufrollen zu mindestens zwei Paaren von Streckwerksrollen geführt und von diesen verstreckt werden, denen eine Texturiervorrichtung mit einer Kühltrommel nachgeordnet ist, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Zur Herstellung von textilen Waren, insbesondere von Teppichen und Polstern, werden durch Vermischen mehrerer Fadenbündel unterschiedlicher Farben Buntgarne erzeugt. Um an dem Endprodukt einen klaren Farbeffekt zu erzeugen, müssen die einzelnen Endlosfilamente so miteinander verbunden werden, dass eine eindeutige Farbtrennung erkennbar ist. Üblicherweise erfolgt dies durch ein Tangeln, in dem die Fäden durch eine seitliche Druckluftbeaufschlagung miteinander verflochten werden. Anschließend erfolgt das Kräuseln in der Stauchkammer einer Texturierdüse.
Um eine Vermischung der Farben zu vermeiden, also eine hohe Farbklarheit bzw. Farbseparierung zu erzielen, ist es Stand der Technik, Tangeln nach dem Spinnstreckverfahren und nach der Texturierung anzuwenden, da nicht die Deformation des kompletten Stranges erwünscht ist, sondern die Deformation der einzelnen Filamente. Dabei wird unterstellt, dass ein Tangeln vor dem Verstrecken und Texturieren zu einem Verkleben oder zu starkem aneinanderheften der Filamente führt, was zwangsläufig zu einer Vermischung oder unklaren Abgrenzung der Farben führt. Damit wird eine Anlage zur Verarbeitung von sechs oder neun Filamenten sehr aufwändig, da die Texturierdüse ebenfalls sechs oder neun Kanäle umfassen muss und die Kühltrommel, Streckwerksrollen und die Umlenkungen einschließlich Lager und Temperaturführung entsprechend dimensioniert werden müssen, um die sechs bzw. neun Filamente mit Abstand zueinander zu führen.
Die EP 0784109 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Garnes mit einer Mehrzahl von verschiedenfarbigen Filamentbündel. Dabei wird mindestens ein Filamentbündel individuell oberhalb des Verbindungsschrittes und unterhalb aller vorangegangenen Streck- und Texturiervorgänge behandelt.
Auch die Dokumente DE 102 36 359 A1 und JP 2006 097177 A2 beziehen sich auf einschlägigen Stand der Technik.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer bekannten Vorrichtung und eines Verfahrens mit dem Ziel, die Vorrichtung und das Verfahren zur Herstellung der mehrfarbigen Garne zu vereinfachen und ein Endprodukt mit einem klaren Farbeffekt herzustellen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zur Erzeugung eines mehrfarbigen Garnes aus unterschiedlich farbigen Filamenten, die aus einer Vielzahl von Endlosfilamenten bestehen, mindestens zwei Filamente, in eine Streckvorrichtung geführt werden, dort von einem Paar Einlaufrollen zu mindestens zwei Paaren von Streckwerksrollen geführt und von diesen verstreckt werden, denen eine Texturiervorrichtung mit einer Kühltrommel nachgeordnet ist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass vor der Texturiervorrichtung eine Düse zum Verknoten der Filamente, die aus einer Vielzahl von Endlosfilamenten bestehen, angeordnet ist. Dabei wird jedes Filament in der Düse separat verknotet. Die Konvergierung der Filamente zu einem Garn erfolgt in der Texturierdüse. Entgegen der allgemeinen Auffassung der Fachleute hat sich überraschenderweise gezeigt, dass über die kurze Verweilzeit in der Düse ein Verkleben und Verbinden der Filamente beim nachfolgenden Texturieren unterbunden werden kann, so dass eine sehr hohe Farbklarheit erreichbar ist.
Nach Anspruch 1 ist die Düse zum Verknoten der Filamente nach der zweistufigen Verstreckung und vor der Texturierdüse angeordnet. Dabei weist das Paar an Streckwerksrollen vor der Düse die höchste Geschwindigkeit in der Streckvorrichtung auf, mit der die Filamente gefördert werden. Dadurch kann eine minimale Verweilzeit in der Düse erreicht werden, die ein Vermischen der Farben aufgrund der möglichen Verbindung der Filamente miteinander verhindert. Die Geschwindigkeit der Filamente auf diesen Streckwerksrollen beträgt dabei mindestens 1.700 m/min.
Um eine gleichmäßige Erwärmung der Filamente zu erreichen, sind die Streckwerksrollen als beheizte Duorollen ausgebildet.
Mit weiterem Vorteil werden die Filamente, die aus einer Vielzahl von Endlosfilamenten bestehen, vor dem Verstrecken mittels einer Düse jeweils separat verknotet. Durch diese erste Verknotung kann der nachfolgende Prozess der zweiten Verknotung weiter verbessert werden, da die Struktur der einzelnen Filamente dadurch stabilisiert wird.
Grundsätzlich können die Düsen zur Verwirbelung und Verknotung mit einem Druck (Überdruck) von 0,01 bis 12 bar betrieben werden, wobei ein gasförmiges Medium, vorzugsweise Luft seitlich in die Düse eingeführt wird und zur Verwirbelung bzw. Verknotung der Filamente führt. Die besten Ergebnisse haben sich bei beiden Düsen gezeigt, wenn der Druck zwischen 0,01 bis 6 bar beträgt. Dabei wurde die höchste Farbklarheit erreicht.
Die Düse ist zum Verknoten der Filamente nach dem Paar der Einlaufrollen und vor den Streckwerksrollen angeordnet. Nach der vorherrschenden Meinung würde bei einem nachfolgenden Verstrecken und Texturieren die Farbklarheit des Garnes zurückgehen, da die einzelnen Filamente im weiteren Prozess miteinander verkleben können. Hier konnte durch eine sehr kurze Verweilzeit der Filamente in der Düse ein nachfolgendes Verkleben und Verbinden der Filamente unterbunden werden, so dass die erwünschte Farbklarheit ebenfalls zu Tage tritt.
Vorteilhafterweise werden bei allen Ausführungsformen Streckwerksrollen nach der Texturiervorrichtung verwendet, die das Garn auf eine Temperatur von 0°C bis 80°C kühlen, vorzugsweise auf eine Temperatur von 0°C bis 50°C. Dies ist vorteilhaft für die weitere Fixierung des in der Texturierdüse gestauchten Garnes, aber auch die Farbklarheit kommt dabei sehr gut zur Geltung, bevor das Garn auf dem Wickler aufgespult wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 9 löst die Aufgabe dadurch, indem mindestens zwei Filamente in eine Streckvorrichtung geführt werden, dort von einem Paar Einlaufrollen zu mindestens zwei Paaren von Streckwerksrollen geführt und von diesen verstreckt werden, anschließend texturiert und auf einer Kühltrommel (9) gekühlt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Texturieren die Filamente, die aus einer Vielzahl von Endlosfilamenten bestehen, jeweils separat verknotet werden. Die anschließende Konvergierung der Filamente zu einem Garn erfolgt in der Texturierdüse.
Aufgrund der sehr kurzen Verweilzeit der Filamente beim Verknoten in der Düse kann überraschenderweise ein Verkleben und Verbinden der Filamente während des nachfolgenden Verwirbelns unterbunden werden, so dass eine sehr hohe Farbklarheit erreichbar ist.
Die Verwirbelung der Filamente erfolgt zu einem Garn nach einem zweistufigen Verstrecken in der Texturierdüse. Da auf dem zweiten Paar von Streckwerksrollen die Geschwindigkeit der Filamente in der Streckvorrichtung am höchsten ist, führt die kurze Verweilzeit in der Düse, in der die Filamente jeweils separat verknotet werden dazu, dass sich die Filamente beim nachfolgenden Texturieren nicht miteinander vermischen oder teilverschmelzen, wodurch die Farbklarheit des Garns verbessert wird. Die Geschwindigkeit der Filamente beträgt dabei mindestens 1.700 m/min.
Eine Verstärkung des Effektes ergibt sich vorzugsweise dadurch, indem die Filamente, die aus einer Vielzahl von Einzelfilamenten bestehen, vor der Verstreckung separat verknotet werden. Jedes verknotete Filament weist dadurch eine stabilere Struktur auf, was sich beim anschließenden Texturieren und Verwirbeln hinsichtlich Farbklarheit besser auswirkt.
Die Verknotung der Filamente erfolgt vor dem Verstrecken. Auch hier trägt die kurze Verweilzeit in der Düse dazu bei, dass die Filamente bei der weiteren Verarbeitung in der Texturierdüse nicht zum Verkleben neigen.
Vorzugsweise erfolgt bei beiden Ausführungsformen nach dem Texturieren eine Verstreckung bzw. Relaxierung des Garnes durch Streckwerksrollen, die das Garn auf eine Temperatur von 0°C bis 80°C kühlen, vorzugsweise auf eine Temperatur von 0°C bis 50°C. Damit lässt sich das in der Texturierdüse aufgebauschte Garn sehr gut fixieren, ohne dass die Farbklarheit vermindert wird.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Figur 1:: eine Teildarstellung auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Spinnstreckanlage;
Figur 2:: eine Teildarstellung auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Spinnstreckanlage;
Figur 3:: eine Teildarstellung auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer Spinnstreckanlage.

Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer Spinn-Streckanlage nach einem ersten Ausführungsbeispiel, bei der sechs unterschiedlich gefärbte Filamente F1 - F6, beispielsweise aus Polyamid 6 (PA6), aus nicht dargestellten Spinndüsen in die Streckvorrichtung 1 einlaufen. Grundsätzlich ist bei dieser Art der Anlage die Verarbeitung von bis zu zwölf Filamenten möglich, wobei dieses Ausführungsbeispiel die Verarbeitung von sechs Filamenten beschreibt. Die Färbung der Filamente F1 - F6 erfolgt über unterschiedliche Partien von Kunststoffen, die separat extrudiert und mittels Spinnkopf zu jeweils einem endlosen Filament umgewandelt werden. Jedes Filament F1 - F6 besteht aus bis zu 1000 Endlosfilamenten, die unterhalb des Spinnkopfes vor der Streckvorrichtung 1 zu jeweils einem Filament F1 - F6 zusammengefasst werden. Die Filamente F1 - F6 laufen mit einer Geschwindigkeit von 925 m/min in die Streckvorrichtung 1 ein, werden in einer Präparationsvorrichtung 2 mit Öl oder einem Gleitmittel behandelt, und über ein Einlaufrollenpaar 3.1, 3.2 zu einem ersten Streckwerksrollenpaar 5.1, 5.2 umgeleitet.
Zwischen dem Einlaufrollenpaar 3.1, 3.2 und dem Streckrollenpaar 5.1, 5.2 kann optional eine erste Düse 4 angeordnet sein, in der die sechs Filamente F1 - F6 seitlich mit einem gasförmigen Medium, vorzugsweise Luft, mit einem Druck von 0,01 - 12 bar beaufschlagt werden. Die Düse 4 weist für jedes Filament F1 - F6 eine separate Führung auf, so dass die Filamente F1 - F6 nicht miteinander in Berührung kommen. Innerhalb der Führung der Düse 4 werden die bis zu 1000 Endlosfilamente miteinander verknotet, so dass sechs separat verknotete Filamente F1 - F6 aus der Düse 4 auslaufen und auf das Streckwerksrollenpaar 5.1, 5.2 geführt werden.
Beim Streckwerksrollenpaar 5.1, 5.2 werden die Filamente F1 - F6 bei einer Geschwindigkeit von 925 m/min auf eine Temperatur von 65°C aufgeheizt. Dieses Streckwerksrollenpaar 5.1, 5.2 ist als Monorolle ausgebildet, bei der nur die Streckwerksrolle 5.1 angetrieben ist. Die Streckwerksrolle 5.2 wird nicht angetrieben, sondern dreht sich über die Spannung der Filamente F1 - F6 mit. Die Streckwerksrollen 5.1, 5.2 können auch als Duorollen ausgeführt sein, bei denen beide Rollen angetrieben sind, und die im Wesentlichen einen gleich großen Außendurchmesser aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass die stufenweise Erwärmung der Filamente F1 - F6 kontinuierlicher über eine längere Zeit erfolgen kann, was für die Umbildung der Molekülketten vorteilhaft ist. Die Oberflächen der Paare an Streckwerksrollen können dabei über ein nicht dargestelltes Heizsystem, beispielsweise ein elektrisches, dampf- oder flüssigkeitsbasiertes Heizsystem, erwärmt werden, wobei im nachfolgenden davon ausgegangen wird, dass die Filamente F1 - F6 während des mindestens zweimaligen Umlaufens um die Streckrollenpaare auch die Temperatur der Streckrollenpaare angenommen haben.
Von dem Streckrollenpaar 5.1, 5.2 werden die Filamente F1 - F6 zum Streckrollenpaar 6.1, 6.2 geführt, wobei sie vorher durch eine Führung 14 auf Abstand voneinander gehalten werden. Die weitere Verstreckung und Erwärmung auf dem Streckrollenpaar 6.1, 6.2, die als Duo ausgeführt sind, erfolgt bei einer Geschwindigkeit von 2.500 m/min und einer Erwärmung auf 170° C.
Die Düse 7 weist für jedes Filament F1 - F6 ebenfalls eine separate Führung auf, so dass die Filamente F1 - F6 nicht miteinander in Berührung kommen. Innerhalb der Führung der Düse 7 werden die bis zu 1000 Endlosfilamente miteinander verknotet, so dass sechs separat verknotete Filamente F1 - F6 aus der Düse 7 auslaufen und in die Texturierdüse einlaufen. In der Düse 7 werden die sechs Filamente F1 - F6 durch ein eingeblasenes gasförmiges Medium, vorzugsweise Luft, bei einem Druck von 0,01 - 12 bar verknotet. Die Bildung der Garne G1, G2 erfolgt in der Texturierdüse 8, wobei insgesamt zwei gekräuselte Garne G1, G2 in der Texturierdüse 8 entstehen, die aus jeweils drei Filamente F1 - F3 und F4 - F6 mit jeweils einer Farbe pro Filament bestehen. Damit kann jedes Garn G1, G2 drei Filamente mit drei unterschiedlichen Farben aufweisen, die sich klar voneinander unterscheiden. Jedes Garn G1, G2 kann je nach Anlagenkonfiguration aber auch aus zwei oder vier Filamenten unterschiedlicher Farbe bestehen.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Garn G1, G2 mit den drei Filamenten die Farben der Filamente klar anzeigt, ohne dass eine Vermischung stattfindet. Nach dem Stand der Technik wäre dies nicht möglich, da die einzelnen Filamente F1 - F3 und F4 - F6 miteinander verkleben würden, was zu einer unklaren Abgrenzung der Farben führt. Im Unterschied zum Stand der Technik hat sich überraschenderweise gezeigt, dass bei einer extrem kurzen Verweilzeit innerhalb der Düse 7 die nachfolgende Verklebung der Filamente F1 - F3 und F4 - F6 in der Texturierdüse verhindert werden kann. Da die Geschwindigkeit der Filamente F1 - F6 in der gesamten Streckvorrichtung 1 bei den Streckwerksrollen 6.1 und 6.2 am höchsten ist, ist gleichzeitig die Verweilzeit der Filamente F1 - F6 in der nachfolgend angeordneten Düse 7 am geringsten. Die Verweilzeit der Filamente F1 - F6 beträgt bei einer Geschwindigkeit der Filamente F1 - F6 um die Streckwerksrollen 6.1 und 6.2 von 2.500 m/min bei PA6 in der Düse 7 nur rund 5 Millisekunden.
Bei anderen Kunststoffen können die Parameter für die Streckwerksrollen 6.1, 6.2 beispielsweise wie folgt aussehen:

Parameter für Einheit PP PA6 PET PA6-6

Streckwerksrollen 6.1,6.2 Geschwindigkeit m/min 2030 2500 3200 2960

Temperatur °C 130 170 165 200
Vorteilhafterweise werden jetzt nur zwei Garne G1, G2 texturiert und weiter verstreckt, was die Anlage kompakter und preiswerter macht, als wenn sechs bzw. bis zu zwölf Filamente verarbeitet werden. Die nachfolgenden Streckwerksrollen können kürzer ausgeführt werden, was die Temperaturführung und die Lagerung vereinfacht.
Nach der Düse 7 laufen die Filamente F1 - F6 in die nachfolgend angeordnete Texturierdüse 8, in der sie zu dem Garn G1 und G2 konvergieren, wodurch die Texturierdüse 8 nur über zwei Düsenkanäle verfügen muss. Hier werden bei einer Temperatur von 180°C zwei gekräuselte Garne G1, G2 hergestellt, deren Struktur auf der nachfolgenden Kühltrommel 9 eingefroren wird. Die Filamente F1 - F6 werden nach der Düse 7 also wieder in der Texturierdüse 8 erwärmt, bei PA6 von 170°C auf 180°C.
Eine nachfolgende leichte Verstreckung erfolgt mit kalten Streckwerksrollen 10.1, 10.2 und 11.1, 11.2. Die Geschwindigkeit des Garns beträgt auf der Streckwerksrolle 10.1 2.222 m/min. Die Streckwerksrolle 11.1 transportiert das Garn G1, G2 mit einer Geschwindigkeit von 2.257 m/min bei einer Temperatur von beispielsweise 20° C bis 80°C. Vorzugsweise können die Streckwerksrollen 10.1, 10.2, 11.1, 11.2 gekühlt sein.
Bei einer abschließenden Umlenkung durch den Umlenker 12 zum Wickler 13 wird das Garn G1, G2 mit einer Geschwindigkeit von 2201 m/min auf zwei Spulen aufgewickelt.
Der Vorteil dieser Anlage besteht darin, dass eine bestehende Anlage mit sechs bzw. bis zu zwölf einlaufenden Filamenten nur eine Texturierdüse 8 mit zwei bzw. bis zu vier Kanälen benötigt, so dass nachfolgend die Verstreckung mit den Streckwerksrollen 10.1, 10.2, 11.1, 11.2 kürzer gebaut werden kann.
Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figur 3 kann die Düse 4 optional verwendet werden. Das Verfahren zum separaten Verknoten der Filamente F1 - F6 in der Düse 7 und die Zusammenfassung zu den Garnen G1, G2 in der Texturierdüse 8 kann auch ohne die Düse 4 (Figur 3) verwendet werden und bringt gute Ergebnisse. Die Verwendung der Düse 4 zum Verknoten der einzelnen Filamente F1 - F6 hat den Vorteil, dass die Struktur jedes einzelnen Filamentes F1 - F6 stabiler ist, was sich auf das nachfolgende Verknoten in der Düse 7 positiv auswirkt. Mit der Düse 4, die ein Verknoten der bis zu 1000 Endlosfilamente jedes Filamentes F1 - F6 bewirkt, wird die Farbtrennung nach der Verknotung in der Düse 7 noch klarer.
In einem Ausführungsbeispiel nach der Figur 2 werden durch die Verwendung der Düse 4 zwischen dem Einlaufrollenpaar 3.1, 3.2 und den Streckwerksrollen 5.1, 5.2 die beispielsweise sechs Filamente F1 - F6 separat verknotet. Aufgrund der kurzen Verweilzeit der Filamente F1 - F6 in der Düse 4 kann eine separate Verknotung erfolgen, so dass auch bei den nachfolgend in der Texturierdüse 8 erzeugten Garne G1, G2 aus den sechs Filamenten F1 - F6 eine klare Farbtrennung erreicht wird. Die weitere Verarbeitung der Filamente F1 - F6 erfolgt wie nach dem Ausführungsbeispiel 1, allerdings ohne die Düse 7. Der Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, dass die separat verknoteten Filamente F1 - F6 ab der Düse 4 leichter und stabiler durch die gesamte Anlage geführt werden können. Auch nach diesem Ausführungsbeispiel kann durch eine sehr kurze Verweilzeit der Filamente F1 - F6 in der Düse 4 die Farbseparierung beibehalten werden. Die Verweilzeit des Kunststoffes der Filamente F1 - F6 in der Düse 7 beträgt dabei rund 10 Millisekunden.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 werden ausschließlich mit der Düse 7 vor der Texturierdüse 8 die Filamente (F1 - F6) separat miteinander verknotet und in der Texturierdüse 8 jeweils drei Filamente F1 - F3 und F4 - F6 zu einem Garn G1, G2 miteinander verbunden. Ansonsten ist das Ausführungsbeispiel identisch zum Ausführungsbeispiel der Figur 1.
Nach Figur 3 laufen sechs unterschiedlich gefärbte Filamente F1 - F6, beispielsweise aus Polyamid 6 (PA6), aus nicht dargestellten Spinndüsen in die Streckvorrichtung 1 ein. Die Färbung der Filamente F1 - F6 erfolgt über unterschiedliche Partien von Kunststoffen, die separat extrudiert und mittels Spinnkopf zu jeweils einem endlosen Filament umgewandelt werden. Jedes Filament F1 - F6 besteht aus bis zu 1000 Endlosfilamenten, die unterhalb des Spinnkopfes vor der Streckvorrichtung 1 zu einem Filament F1 - F6 zusammengefasst werden. Die Filamente F1 - F6 laufen mit einer Geschwindigkeit von 925 m/min in die Streckvorrichtung 1 ein, werden in einer Präparationsvorrichtung 2 mit Öl oder einem Gleitmittel behandelt, und über ein Einlaufrollenpaar 3.1, 3.2 zu einem ersten Streckwerksrollenpaar 5.1, 5.2 umgeleitet. Beim Streckwerksrollenpaar 5.1, 5.2 werden die Filamente F1 - F6 bei einer Geschwindigkeit von 925 m/min auf eine Temperatur von 65°C aufgeheizt. Dieses Streckwerksrollenpaar 5.1, 5.2 ist als Monorolle ausgebildet, bei der nur die Streckwerksrolle 5.1 angetrieben ist. Von dem Streckrollenpaar 5.1, 5.2 werden die Filamente F1 - F6 zum Streckrollenpaar 6.1, 6.2 geführt, wobei sie vorher durch eine Führung 14 auf Abstand voneinander gehalten werden. Die weitere Verstreckung und Erwärmung auf dem Streckrollenpaar 6.1, 6.2, die als Duo ausgeführt sind, erfolgt bei einer Geschwindigkeit von 2.500 m/min und einer Erwärmung auf 170° C.
Die Düse 7 weist für jedes Filament F1 - F6 ebenfalls eine separate Führung auf, so dass die Filamente F1 - F6 nicht miteinander in Berührung kommen. Innerhalb der Führung der Düse 7 werden die bis zu 1000 Endlosfilamente miteinander verknotet, so dass sechs separat verknotete Filamente F1 - F6 aus der Düse 7 auslaufen und in die Texturierdüse einlaufen. In der Düse 7 werden die sechs Filamente F1 - F6 durch ein eingeblasenes gasförmiges Medium, vorzugsweise Luft, bei einem Druck von 0,01 - 12 bar miteinander verknotet. Die Bildung der Garne G1, G2 erfolgt in der Texturierdüse 8, wobei insgesamt zwei gekräuselte Garne G1, G2 in der Texturierdüse 8 entstehen, die aus jeweils drei Filamente F1 - F3 und F4 - F6 mit jeweils einer Farbe pro Filament bestehen. Damit kann jedes Garn G1, G2 drei Filamente mit drei unterschiedlichen Farben aufweisen, die sich klar voneinander unterscheiden. Jedes Garn G1, G2 kann je nach Anlagenkonfiguration aber auch aus zwei oder vier Filamenten unterschiedlicher Farbe bestehen.
Der Vorteil der Erfindung bei dieser Ausführungsform besteht darin, dass das Garn G1, G2 mit den drei Filamenten die Farben der Filamente klar anzeigt, ohne dass eine Vermischung stattfindet. Nach dem Stand der Technik wäre dies nicht möglich, da die einzelnen Filamente F1 - F3 und F4 - F6 miteinander verkleben würden, was zu einer unklaren Abgrenzung der Farben führt. Im Unterschied zum Stand der Technik hat sich überraschenderweise gezeigt, dass bei einer extrem kurzen Verweilzeit innerhalb der Düse 7 die nachfolgende Verklebung der Filamente F1 - F3 und F4 - F6 verhindert werden kann. Da die Geschwindigkeit der Filamente F1 - F6 in der gesamten Streckvorrichtung 1 bei den Streckwerksrollen 6.1 und 6.2 am höchsten ist, ist gleichzeitig die Verweilzeit der Filamente F1 - F6 in der nachfolgend angeordneten Düse 7 am geringsten. Die Verweilzeit der Filamente F1 - F6 beträgt bei einer Geschwindigkeit der Filamente F1 - F6 um die Streckwerksrollen 6.1 und 6.2 von 2.500 m/min bei PA6 in der Düse 7 nur rund 5 Millisekunden.
Bei anderen Kunststoffen können die Parameter für die Streckwerksrollen 6.1, 6.2 beispielsweise wie folgt aussehen:

Parameter für Einheit PP PA6 PET PA6-6

Streckwerksrollen 6.1,6.2 Geschwindigkeit m/min 2030 2500 3200 2960

Temperatur °C 130 170 165 200
Vorteilhafterweise werden jetzt nur zwei Garne G1, G2 texturiert und weiter verstreckt, was die Anlage kompakter und preiswerter macht, als wenn sechs bzw. bis zu zwölf Filamente verarbeitet werden. Die nachfolgenden Streckwerksrollen können kürzer ausgeführt werden, was die Temperaturführung und die Lagerung vereinfacht.
Nach der Düse 7 laufen die Filamente F1 - F6 in die nachfolgend angeordnete Texturierdüse 8, in der sie zu dem gekräuselten Garn G1 und G2 konvergieren, wodurch die Texturierdüse 8 nur über zwei Düsenkanäle verfügen muss. Hier werden bei einer Temperatur von 180°C aus den Filamenten zwei gekräuselte Garne G1, G2 hergestellt, deren Struktur auf der nachfolgenden Kühltrommel 9 eingefroren wird. Die Filamente F1 - F6 werden nach der Düse 7 also wieder in der Texturierdüse 8 erwärmt, bei PA6 von 170°C auf 180°C.
Eine nachfolgende leichte Verstreckung erfolgt mit kalten Streckwerksrollen 10.1, 10.2 und 11.1, 11.2. Die Geschwindigkeit des Garns beträgt auf der Streckwerksrolle 10.1 2.222 m/min. Die Streckwerksrolle 11.1 transportiert das Garn G1, G2 mit einer Geschwindigkeit von 2.257 m/min bei einer Temperatur von 20° C bis 80°C. Vorzugsweise sind die Streckwerksrollen 10.1, 10.2 und 11.1, 11.2 gekühlt.
Bei einer abschließenden Umlenkung durch den Umlenker 12 zum Wickler 13 wird das Garn G1, G2 mit einer Geschwindigkeit von 2201 m/min auf zwei Spulen aufgewickelt.
Der Vorteil dieser Anlage besteht darin, dass eine bestehende Anlage mit sechs oder bis zu zwölf einlaufenden Filamenten nur eine Texturierdüse 8 mit zwei bzw. bis zu vier Kanälen benötigt, so dass nachfolgend die Verstreckung mit den Streckwerksrollen 10.1, 10.2, 11.1, 11.2 kürzer gebaut werden kann.
Insgesamt können in der Anlage bis zu 12 Filamente (F1 - F12) unterschiedlicher Farbe mit jeweils bis zu 1000 Endlosfilamenten verarbeitet werden, so dass bis zu vier Garne (G1...G4) entstehen können, wobei jedes Garn aus zwei, drei oder vier Filamenten unterschiedlicher Farbe bestehen kann.
Die Erfindung kann bei allen Polymerarten wie beispielsweise PP, PET, PA6, PA6.6 oder PBT verwendet werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichen

1: Streckvorrichtung
2: Präparationsvorrichtung
3.1, 3.2: Einlaufrollen
4: Düse
5.1, 5.2: Streckwerksrollen
6.1, 6.2: Streckwerksrollen
7: Düse
8: Texturiervorrichtung
9: Kühltrommel
10.1, 10.2: Streckwerksrollen
11.1, 11.2: Streckwerksrollen
12: Umlenkung
13: Wickler
14: Führung

F1...Fn: Filamente
G1...Gn: Garn

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung eines mehrfarbigen Garnes aus unterschiedlich farbigen Filamenten, die aus einer Vielzahl von Endlosfilamenten bestehen, wobei mindestens zwei Filamente (F1 ... Fn) in eine Streckvorrichtung (1) geführt werden, dort von einem Paar Einlaufrollen (3.1, 3.2) zu mindestens zwei Paaren von Streckwerksrollen (5.1, 5.2; 6.1, 6.2) geführt und von diesen verstreckt werden, denen eine Texturiervorrichtung (8) mit einer Kühltrommel (9) nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich vor der Texturiervorrichtung (8) mindestens eine Düse (4, 7) angeordnet ist, in der jedes Filament (F1 ... Fn) separat verknotet wird und aus den Filamenten (F1 ... Fn) in der Texturierdüse (8) mindestens ein Garn (G1, G2) gebildet wird, wobei die Filamente (F1 ... Fn) auf dem Paar von Streckwerksrollen (6.1, 6.2), das direkt vor der Düse (7) angeordnet ist, mit einer Geschwindigkeit von mindestens 1.700 m/min verstreckt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (7) nach dem zweiten Paar von Streckwerksrollen (6.1, 6.2) und vor der Texturierdüse (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (4) nach dem Paar Einlaufrollen (3.1, 3.2) und vor den Streckwerksrollen (5.1, 5.2; 6.1, 6.2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Düse (4, 7) ein gasförmiges Medium mit einem Druck von 0,01 bis 12 bar, vorzugsweise mit einem Druck von 0,01 bis 6 bar, eingeblasen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar von Streckwerksrollen (6.1, 6.2) als Duorollen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Streckwerksrollen (5.1, 5.2) eine Führung (14) angeordnet ist, die jedes Filament (F1 ... Fn) separat voneinander führt.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Texturiervorrichtung (8) mit der Kühltrommel (9) mindestens ein Paar von Streckwerksrollen (10.1, 10.2; 11.1, 11.2) angeordnet ist, die das Garn (G1, G2) abkühlen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Paar von Streckwerksrollen (10.1, 10.2; 11.1, 11.2) das Garn (G1...Gn) auf eine Temperatur von 0°C bis 80°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von 0°C bis 50°C kühlt.
Verfahren zur Erzeugung eines mehrfarbigen Garnes aus unterschiedlich farbigen Filamenten, die aus einer Vielzahl von Endlosfilamenten bestehen, wobei mindestens zwei Filamente (F1 ... Fn) in eine Streckvorrichtung (1) geführt werden, dort von einem Paar Einlaufrollen (3.1, 3.2) zu mindestens zwei Paaren von Streckwerksrollen (5.1, 5.2; 6.1, 6.2) geführt und von diesen verstreckt werden, anschließend texturiert und auf einer Kühltrommel (9) gekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich vor dem Texturieren die Filamente (F1 ... Fn) jeweils separat verknotet werden und aus den einzelnen Filamenten (F1 ... Fn) in der nachfolgenden Texturierdüse (8) mindestens ein Garn (G1...Gn) gebildet wird, wobei die Filamente (F1 ... Fn) auf dem Paar von Streckwerksrollen (6.1, 6.2), das direkt vor der Düse (7) angeordnet ist, mit einer Geschwindigkeit von mindestens 1.700 m/min verstreckt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknotung der Filamente (F1 ... Fn) nach einem zweistufigen Verstrecken erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknotung der Filamente (F1 ... Fn) vor einem Verstrecken erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknotung der Filamente (F1 ... Fn) durch ein gasförmiges Medium mit einem Druck von 0,01 bis 12 bar, vorzugsweise mit einem Druck von 0,01 bis 6 bar, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn (G1...Gn) nach dem Texturieren durch mindestens ein Paar von Streckwerksrollen (10.1, 10.2; 11.1, 11.2) gekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn (G1...Gn) auf eine Temperatur von 0°C bis 80°C gekühlt wird, vorzugsweise auf eine Temperatur von 0°C bis 50°C.